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专利号: 2020111569810
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-26
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种Ti3C2及芳纶短纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,包括聚丙烯基体和分布于聚丙烯基体内的芳纶短纤维以及负载于芳纶短纤维上的Ti3C2纳米片。

2.根据权利要求1所述的一种Ti3C2及芳纶短纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,所述Ti3C2纳米片在芳纶短纤维上的负载量为1~5wt%。

3.根据权利要求1或2所述的一种Ti3C2及芳纶短纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,所述芳纶短纤维及其负载的Ti3C2纳米片在复合材料中的含量为1~7wt%。

4.如权利要求1-3任一项所述复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)Ti3C2纳米片的制备;

(2)芳纶短纤维的表面改性,然后进行Ti3C2纳米片的负载;

(3)将负载Ti3C2纳米片的芳纶短纤维与聚丙烯进行共混,然后进行挤出、造粒,得到复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述Ti3C2纳米片的制备,包括:将Ti3AlC2粉末添加至HF溶液中,然后剧烈搅拌6h以上,接着过滤收集沉淀物,对沉淀物洗涤至pH值接近中性,干燥得到多层Ti3C2粉末;

将多层Ti3C2粉末添加至TMAH溶液中持续搅拌20h以上,然后以第一转速进行离心,收集湿粉;

将湿粉重新分散到水中进行超声处理,然后以第二转速进行离心以除去未剥落的多层Ti3C2颗粒,得到Ti3C2纳米片溶液。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第二转速与第一转速的比例为(0.5~0.7):1;其中,第二转速为1500~3000rpm。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,芳纶短纤维的表面改性,包括:依次用丙酮、无水乙醇和水对芳纶短纤维进行超声清洗,然后干燥;

将干燥后的芳纶短纤维浸入H3PO4溶液中浸渍,然后取出用水反复洗涤,直至芳纶短纤维表面的pH值达到中性,最后干燥得到表面改性的芳纶短纤维。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,Ti3C2纳米片的负载,包括:将表面改性的芳纶短纤维浸入Ti3C2纳米片溶液,浸渍后取出干燥,得到负载Ti3C2纳米片的芳纶短纤维。

9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,挤出采用双螺杆挤出机挤出,加料段温度、融化段温度、均化段温度、挤出段温度分别设置为180℃、205℃、205℃、180℃。

10.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,造粒之后还进行注塑,以形成不同形状的复合材料。